淺談電氣自動(dòng)化儀器儀表在啤酒生產(chǎn)中的應(yīng)用

杜志輝

摘 要：隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，在現(xiàn)代工業(yè)體系中，自動(dòng)化儀器儀表占據(jù)著重要的地位。電氣自動(dòng)化儀器儀表是保證著工業(yè)生產(chǎn)中設(shè)備效率和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素，在啤酒廠中也是如此。簡(jiǎn)單闡述了自動(dòng)化儀器儀表的重要性及啤酒生產(chǎn)中常見(jiàn)的儀器儀表，并結(jié)合現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展方向，對(duì)啤酒生產(chǎn)中儀器儀表的應(yīng)用及控制技術(shù)和措施進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；儀器儀表；啤酒生產(chǎn)；溫度傳感器

中圖分類號(hào)：TH86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.09.153

近年來(lái)，自動(dòng)化、智能化等技術(shù)不斷發(fā)展，在各個(gè)領(lǐng)域都有了不菲的成績(jī)，工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表在啤酒生產(chǎn)領(lǐng)域也有了廣泛的應(yīng)用。啤酒生產(chǎn)已從以前的手工作坊模式逐漸發(fā)展成自動(dòng)化高度集中的現(xiàn)代化工廠。現(xiàn)代化的啤酒廠設(shè)備利用率高、人均效率高、生產(chǎn)周期短，這些都得益于先進(jìn)的自動(dòng)化控制，而杰出的控制系統(tǒng)都依賴于各類傳感器和儀器儀表。一個(gè)啤酒廠越來(lái)越像一座現(xiàn)代化科技館，無(wú)論是新建工廠，還是老設(shè)備的技改，從廠房到公用工程，從釀造到包裝，設(shè)備和自控系統(tǒng)越來(lái)越先進(jìn)、越來(lái)越復(fù)雜，自動(dòng)化、智能化程度越來(lái)越高。

1 工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表

1.1 概念

工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表指的是在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，按照一定的工藝流程，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制和監(jiān)控，從而保證生產(chǎn)過(guò)程順利進(jìn)行的一系列儀器和儀表。通過(guò)電氣自動(dòng)化儀器儀表，企業(yè)管理人員可以很方便地進(jìn)行監(jiān)管工作，隨時(shí)對(duì)生產(chǎn)中的問(wèn)題進(jìn)行處理，減少了人力資源的浪費(fèi)，也將生產(chǎn)過(guò)程變得更加標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)備利用率也進(jìn)一步提高。因此，電氣自動(dòng)化儀器儀表在工業(yè)發(fā)展中有著很好的前景。

1.2 分類

工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表種類繁多，按照不同分類方法有不同的種類。按照測(cè)量參數(shù)類型劃分，可以分為溫度測(cè)量?jī)x器儀表、流量測(cè)量?jī)x器儀表、壓力測(cè)量?jī)x器儀表、物理位置測(cè)量?jī)x器儀表等；按照功能劃分，又可以分為檢測(cè)儀表、控制儀表和執(zhí)行儀表。另外，還可以按照原理劃分，這些都是儀器儀表的劃分方式。這些儀器儀表的不同名稱都有著不同功能，能滿足各種工況的需求，及時(shí)提供相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)信息。

2 常見(jiàn)自動(dòng)化儀器儀表的應(yīng)用及介紹

電氣自動(dòng)化儀器儀表在啤酒生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。下面分別介紹啤酒生產(chǎn)中常用的自動(dòng)化儀器儀表。

2.1 壓力變送器

壓力變送器是用來(lái)將現(xiàn)場(chǎng)壓力值轉(zhuǎn)換為4～20 mA電流信號(hào)的儀器，方便進(jìn)行計(jì)算和控制。在啤酒生產(chǎn)中，壓力變送器是應(yīng)用比較廣泛的儀表之一，主要用來(lái)檢測(cè)鍋、罐、槽、酒缸以及管道的壓力值，主要用于敞口容器的壓力檢測(cè)和密閉容器的液位計(jì)算。根據(jù)差壓原理ΔP=PB-PA=Hρg（H為液體高度，ρ為被測(cè)介質(zhì)密度；g為被測(cè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋纯捎?jì)算出該容器的液位。壓力傳感器分為二線制和四線制2種接法，啤酒生產(chǎn)中主要使用二線制接法。

2.2 溫度傳感器

溫度傳感器是用來(lái)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)溫度的儀表，PT100鉑電阻是應(yīng)用最多的溫度傳感器，但也有較少設(shè)備使用熱電偶。啤酒在發(fā)酵過(guò)程中必須嚴(yán)格控制發(fā)酵溫度，因此，在發(fā)酵罐上有3段測(cè)溫點(diǎn)，用來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)酵罐內(nèi)部的溫度，并使用三線制接法，以消除導(dǎo)線的誤差，保證測(cè)量精度。在啤酒生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，從淀粉投料到麥汁，從麥汁到發(fā)酵液清酒，直至最后包裝成品的產(chǎn)出，都必須嚴(yán)格控制溫度。熱電偶是測(cè)量高溫區(qū)的測(cè)溫元件，主要應(yīng)用在鑄塑機(jī)的熔膠筒上，其中心區(qū)溫度可達(dá)180 ℃。

2.3 接近開(kāi)關(guān)

在啤酒生產(chǎn)中常用的接近開(kāi)關(guān)有以下2種：①電感式接近開(kāi)關(guān)，利用導(dǎo)體接近時(shí)產(chǎn)生渦流的原理實(shí)現(xiàn)檢測(cè)物體的狀態(tài)，它主要應(yīng)用在各類閥門(mén)上，檢測(cè)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。通過(guò)輸出開(kāi)關(guān)量被PLC模塊讀取，并經(jīng)程序運(yùn)算最終顯示在組態(tài)軟件上，供操作人員監(jiān)控。②光電接近開(kāi)關(guān)，利用物體對(duì)光束的遮擋或發(fā)射，從而檢測(cè)物體的有無(wú)。其特點(diǎn)是不受物體材質(zhì)的限制，所有能反射光線的物體均可檢測(cè)，其應(yīng)用最多的地方是安裝在包裝車(chē)間的鏈道，用來(lái)計(jì)數(shù)。

2.4 流量計(jì)

流量計(jì)的分類較多，原理也不盡相同。現(xiàn)介紹2種在啤酒廠使用比較普遍的流量計(jì)：①電磁流量計(jì)。它是通過(guò)電磁感應(yīng)原理測(cè)量流體流速的儀表，其介質(zhì)必須是導(dǎo)電體。②V錐流量計(jì)。它利用V錐體在流場(chǎng)中產(chǎn)生的節(jié)流效應(yīng)，通過(guò)檢測(cè)上、下游壓差來(lái)測(cè)量流量，主要安裝在蒸汽管道。

3 工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表控制要點(diǎn)

工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表控制中需要注意的問(wèn)題有許多，經(jīng)過(guò)研究探討，將其中的控制要點(diǎn)總結(jié)為以下幾點(diǎn)。

3.1 完善理論體系

工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表控制中的重點(diǎn)在于智能化、自動(dòng)化。這就對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)提出更系統(tǒng)的要求，建立健全的理論體系也就勢(shì)在必行。只有完善的理論體系，才能為工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表提供科學(xué)、合理的指導(dǎo)，保證生產(chǎn)過(guò)程順利進(jìn)行，保證工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表能夠不斷發(fā)展下去。我們可以根據(jù)國(guó)家現(xiàn)狀進(jìn)行理論體系的確立，首先明確發(fā)展目標(biāo)，建立框架，對(duì)基本理論進(jìn)行完善和創(chuàng)新。在建立理論體系時(shí)，不能忽略實(shí)際運(yùn)用，要與實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，找到重點(diǎn)。

3.2 加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用

想要使工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表得到更好的發(fā)展，就要加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用，提高技術(shù)應(yīng)用價(jià)值，重視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。生產(chǎn)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)功能都可以通過(guò)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行更好的設(shè)定，有效解決生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題。再加上理論運(yùn)用，做好系統(tǒng)功能運(yùn)算等準(zhǔn)備，將涉及通信和網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)融入進(jìn)系統(tǒng)，完善系統(tǒng)控制，提高生產(chǎn)效率。只有不斷加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用，才能將工業(yè)電氣生產(chǎn)變得更符合要求，最終建立綜合系統(tǒng)。

3.3 提升工作人員綜合素質(zhì)

無(wú)論如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，都離不開(kāi)人力資源，因?yàn)槿藛T才是生產(chǎn)的最重要保證。目前，大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)中工作人員綜合素質(zhì)都普遍偏低，專業(yè)技能不強(qiáng)，出現(xiàn)故障不能及時(shí)排除。因此，只有不斷增強(qiáng)工作人員綜合素質(zhì)，才能更好地開(kāi)展控制工作。企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)工作人員的培訓(xùn)，提升他們的技術(shù)水平和知識(shí)掌握水平，對(duì)工作嚴(yán)格要求。對(duì)于檢修人員，要安排定期檢修，并記錄在案，一旦發(fā)現(xiàn)故障，及時(shí)修理。另外，還可以讓工作人員積極參加新品發(fā)布會(huì)，了解最新技術(shù)，開(kāi)闊眼界，將所見(jiàn)運(yùn)用到實(shí)際工作中，不斷提升自身綜合素質(zhì)，為企業(yè)創(chuàng)造更高的價(jià)值。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)越來(lái)越現(xiàn)代化，許多自動(dòng)化技術(shù)加入到生產(chǎn)過(guò)程中，為生產(chǎn)線上工作人員減少了不少壓力。只有不斷完善電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)，多實(shí)踐，找出更好的方法改善技術(shù)，才能最終提高我國(guó)的綜合國(guó)力。啤酒廠中應(yīng)用電氣自動(dòng)化儀器儀表影響著生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，認(rèn)真經(jīng)營(yíng)維護(hù)才是提高效益的最好辦法。

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〔編輯：劉曉芳〕